晶种溶胶法LTA型分子筛膜的制备及乙醇脱水性能研究

1

作者 黎徐乐 宗少峰 +2 位作者 李璘喆 杨建华 鲁金明 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第5期9-18,41,共11页

LTA型分子筛膜具有规则骨架、孔道结构和高亲水性,使其在有机溶剂脱水领域受到广泛关注。本研究在200 mm长的大孔α-Al2O3载体上擦涂预先配置的LTA晶种溶胶得到致密的晶种层,并采用二次生长法与低碱度合成母液制备了高性能的LTA膜。重... LTA型分子筛膜具有规则骨架、孔道结构和高亲水性,使其在有机溶剂脱水领域受到广泛关注。本研究在200 mm长的大孔α-Al2O3载体上擦涂预先配置的LTA晶种溶胶得到致密的晶种层,并采用二次生长法与低碱度合成母液制备了高性能的LTA膜。重点考察了反应釜有无聚四氟乙烯内衬、晶种溶胶水硅比、晶化时间、合成液陈化时间和烘箱转速对LTA膜形貌与分离性能的影响。在最优条件下制备的LTA膜对于348.15 K 90%(质量分数)乙醇/水体系的分离表现出2.23 kg/(m^(2)·h)的通量,同时分离因子达到了22050,显示出一定的应用潜力。 展开更多

关键词 LTA型分子筛膜 渗透蒸发 乙醇脱水 晶种溶胶法

在线阅读 下载PDF 职称材料

渗透汽化中试膜组件的设计及装置性能测试 被引量：5

2

作者 刘茉娥 周志军 +4 位作者 陈欢林 柴红 朱长乐 蔡邦肖 余跃成 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期150-155,共6页

介绍了年产８０吨无水乙醇渗透汽化中试装置膜组件的设计及装置性能的测定，结果表明，中试装置内乙醇浓度分布和压降与设计相当一致。由物料衡算得到产品乙醇的回收率＞９６％，能耗为：耗电０．４ｋＷｈ／ｋｇ无水乙醇，耗水０．０４... 介绍了年产８０吨无水乙醇渗透汽化中试装置膜组件的设计及装置性能的测定，结果表明，中试装置内乙醇浓度分布和压降与设计相当一致。由物料衡算得到产品乙醇的回收率＞９６％，能耗为：耗电０．４ｋＷｈ／ｋｇ无水乙醇，耗水０．０４度／ｋｇ无水乙醇，若考虑目前动力设备容量仅利用了３９％，则其能耗与文献报导接近，为恒沸精馏的１／３左右。 展开更多

关键词 渗透汽化 乙醇脱水 膜分离 能耗 无水乙醇

在线阅读 下载PDF 职称材料

酒精脱水渗透汽化中试过程设计与运行 被引量：4

3

作者 陈欢林 刘茉娥 +1 位作者 周志军 朱长乐 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 1996年第10期34-37,共4页

介绍了酒精脱水渗透汽化膜中试装置的设计与运行，并对操作条件进行了优化。结果表明，与传统的精馏过程相比，渗透汽化膜过程用于酒精脱水具有更好的经济效益。

关键词 渗透汽化 乙醇 脱水 膜分离

在线阅读 下载PDF 职称材料

有机/无机杂化渗透汽化优先透醇膜研究进展 被引量：5

4

作者 李杰 王乃鑫 纪树兰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2982-2990,共9页

渗透汽化优先透醇膜分离技术可有效解决燃料乙醇和丁醇生产中发酵产率较低的瓶颈问题,受到广泛关注。膜材料的选择与改性以及膜结构的构建是提高透醇性能的关键。有机/无机杂化膜可以实现有机和无机材料的优势互补,被认为是未来分离膜... 渗透汽化优先透醇膜分离技术可有效解决燃料乙醇和丁醇生产中发酵产率较低的瓶颈问题,受到广泛关注。膜材料的选择与改性以及膜结构的构建是提高透醇性能的关键。有机/无机杂化膜可以实现有机和无机材料的优势互补,被认为是未来分离膜领域最重要的发展方向之一。本文扼要回顾了用于优先透醇渗透汽化分离的有机无机杂化材料,结合本文作者课题组的研究工作,重点阐述了杂化粒子的结构、粒径、界面相容性、纳微分散、负载量等因素对渗透汽化传递过程的作用机制,进一步对近年来发展的成膜新方法进行了总结。在此基础上,提出今后有机/无机杂化渗透汽化优先透醇膜研究的主要方向是发展新型纳米级、超疏水并与有机聚合物具有高度界面相容性的无机粒子,以及构建高负载量的纳微结构与超亲醇表面。 展开更多

关键词 有机/无机杂化 优先透醇 渗透汽化膜 膜材料 成膜方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

热浸渍晶种法制备高重复性NaA分子筛膜 被引量：2

5

作者 刘红 罗钢元 +2 位作者 周志辉 罗益韦 王金渠 《武汉科技大学学报》 CAS 2012年第3期190-194,共5页

利用热浸渍法和打磨法引入晶种合成NaA分子筛膜,将合成的NaA分子筛膜应用于乙醇/水混合体系,研究进料温度、进料侧压力及进料流量等对其分离性能的影响。结果表明,进料温度升高,渗透通量和分离因数呈增大趋势;进料侧压力增大,渗透通量增... 利用热浸渍法和打磨法引入晶种合成NaA分子筛膜,将合成的NaA分子筛膜应用于乙醇/水混合体系,研究进料温度、进料侧压力及进料流量等对其分离性能的影响。结果表明,进料温度升高,渗透通量和分离因数呈增大趋势;进料侧压力增大,渗透通量增加,分离因数减小;进料流量增大,渗透通量明显增大,分离因数未发生明显变化。进料温度为75℃、进料侧压力为100kPa、相对真空度接近-0.1MPa、进料流量为16L/h时,所得NaA分子筛膜的渗透通量和分离因数分别为1.08kg.m-2.h-1和3 338,此时用于乙醇/水混合体系分离效果最佳。NaA分子筛膜的重复性高达80%。 展开更多

关键词 NAA分子筛膜 热浸渍法 渗透蒸发 乙醇脱水

在线阅读 下载PDF 职称材料

无机渗透汽化膜乙醇脱水的中试实验研究 被引量：1

6

作者 王奇 王林风 +1 位作者 闫德冉 刘天天 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第30期218-220,共3页

渗透汽化作为一种新型膜分离技术,其突出优势是能够实现精馏、萃取、吸收等传统方法难以完成的分离任务,具有高效、节能、环保、不引入第三组分等优点。选用无机渗透汽化膜中试装置对镇平生产的纤维乙醇进行浓缩脱水实验,考察用该装置... 渗透汽化作为一种新型膜分离技术,其突出优势是能够实现精馏、萃取、吸收等传统方法难以完成的分离任务,具有高效、节能、环保、不引入第三组分等优点。选用无机渗透汽化膜中试装置对镇平生产的纤维乙醇进行浓缩脱水实验,考察用该装置乙醇的脱水效果,为工业放大提供参考依据。 展开更多

关键词 乙醇 脱水 收率 无机渗透汽化膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于乙醇脱水的亲水性渗透汽化膜材料研究进展 被引量：4

7

作者 李敬 周佳欣 +1 位作者 尤颖 穆娟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期7-11,15,共6页

亲水性渗透汽化分离技术可打破传统的分离方式理念,以更节能、高效、环保的方式实现对乙醇脱水。综述了近年来亲水性渗透汽化膜材料的结构特点、物化特性,以及对乙醇/水混合物的渗透汽化性能,最后对亲水性渗透汽化未来的研究重点和发展... 亲水性渗透汽化分离技术可打破传统的分离方式理念,以更节能、高效、环保的方式实现对乙醇脱水。综述了近年来亲水性渗透汽化膜材料的结构特点、物化特性,以及对乙醇/水混合物的渗透汽化性能,最后对亲水性渗透汽化未来的研究重点和发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 渗透汽化 乙醇脱水 膜材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

无机盐对聚二甲基硅氧烷/陶瓷复合膜渗透汽化性能的影响 被引量：4

8

作者 侯丹 卫旺 +3 位作者 夏珊珊 相里粉娟 陈袆玮 金万勤 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期389-393,共5页

将渗透汽化应用于醇/水体系的分离,具有诸多显著的优势。然而,目前的研究大都基于二元体系,而实际的应用体系是多元的,还包含少量无机盐和糖类等,它们的存在对膜的性能具有一定的影响。本文研究了NaCl、KCl和MgCl23种无机盐的加入对聚... 将渗透汽化应用于醇/水体系的分离,具有诸多显著的优势。然而,目前的研究大都基于二元体系,而实际的应用体系是多元的,还包含少量无机盐和糖类等,它们的存在对膜的性能具有一定的影响。本文研究了NaCl、KCl和MgCl23种无机盐的加入对聚二甲基硅氧烷(PDMS)/陶瓷复合膜渗透汽化性能的影响。结果表明,在313 K,无机盐的加入使复合膜的分离因子和通量均有所提高。其中二价盐MgCl2对渗透汽化性能的影响最为显著,分离因子最大提高到醇/水体系的2.8倍。而一价盐NaCl和KCl的加入,使分离因子分别提高为醇/水体系的2.5倍和2.4倍。同时借助于Setschenow扩展方程计算了乙醇活度,对实验结果进行了初步的解释。 展开更多

关键词 渗透汽化 聚二甲基硅氧烷 无机盐 乙醇 复合膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

PEC/g-C3N4杂化膜的制备及其渗透汽化性能研究 被引量：4

9

作者 李小晴 李杰 +2 位作者 王乃鑫 纪树兰 安全福 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期67-74,共8页

将石墨态氮化碳(g-C3N4)和聚电解质络合物(PEC)相结合,以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基底制备PEC/g-C3N4杂化膜,考察了杂化膜的渗透汽化有机溶剂脱水性能.用傅里叶红外光谱、扫描电镜和低场核磁等表征了杂化膜的组成、形貌和水在膜中的状态.... 将石墨态氮化碳(g-C3N4)和聚电解质络合物(PEC)相结合,以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基底制备PEC/g-C3N4杂化膜,考察了杂化膜的渗透汽化有机溶剂脱水性能.用傅里叶红外光谱、扫描电镜和低场核磁等表征了杂化膜的组成、形貌和水在膜中的状态.研究了g-C3N4含量、PEC浓度和抽滤溶液体积等成膜因素和进料液温度、进料液水含量、分离体系等操作条件对杂化膜渗透汽化性能的影响.结果表明,在最优制膜条件和操作温度下,PEC/g-C3N4杂化膜对进料液中乙醇质量分数为90%的乙醇/水体系通量和透过液水质量分数分别为2560 g/(m^2·h)和98.0%,且PEC/g-C3N4杂化膜具有良好的运行稳定性. 展开更多

关键词 PEC g-C3N4 杂化膜 渗透汽化 乙醇脱水

在线阅读 下载PDF 职称材料

NaA分子筛膜的合成及条件优化 被引量：2

10

作者 张青鹏 周志辉 +3 位作者 郭大鹏 尧鹏魁 李向波 徐嘉晨 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期976-981,共6页

以二次生长法为基础,在α-Al_2O_3载体上,采用热浸渍法合成出连续致密的NaA分子筛膜,并将其应用于乙醇脱水反应;通过改变铝源﹑搅拌转速﹑晶化时间﹑晶化温度及晶化次数等合成条件,对NaA分子筛膜的合成工艺进行了优化;采用XRD和SEM手段... 以二次生长法为基础,在α-Al_2O_3载体上,采用热浸渍法合成出连续致密的NaA分子筛膜,并将其应用于乙醇脱水反应;通过改变铝源﹑搅拌转速﹑晶化时间﹑晶化温度及晶化次数等合成条件,对NaA分子筛膜的合成工艺进行了优化;采用XRD和SEM手段表征Na A分子筛膜。表征结果显示,合成的Na A分子筛膜晶体具有较高的结晶度。实验结果表明,以NaAlO_2(Na_2O含量38%(w),Al_2O_3含量50%(w),水含量11%(w))为合成液中的铝源,在搅拌转速为90 r/min、晶化温度为97℃、晶化2次、每次晶化时间均为3.6 h的条件下,可合成出渗透汽化性能更优的NaA分子筛膜,膜的渗透通量可以达到1.36 kg/(m^2·h),分离系数可达到12 730。 展开更多

关键词 NAA分子筛膜 乙醇脱水反应 渗透汽化

在线阅读 下载PDF 职称材料

十七氟癸基修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜的制备及其渗透汽化性能研究 被引量：2

11

作者 何凯悦 韦奇 +2 位作者 王煜琨 李群艳 聂祚仁 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期10-16,26,共8页

以1,2-双(三乙氧基硅烷)乙烷(BTESE)和十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备十七氟癸基修饰的有机-无机杂化SiO_2膜材料.通过扫描电镜、接触角测量对膜材料的形貌、疏水性进行了表征,并研究了膜材料去除水体中... 以1,2-双(三乙氧基硅烷)乙烷(BTESE)和十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备十七氟癸基修饰的有机-无机杂化SiO_2膜材料.通过扫描电镜、接触角测量对膜材料的形貌、疏水性进行了表征,并研究了膜材料去除水体中微量乙醇的渗透汽化性能.结果表明,十七氟癸基修饰的有机-无机杂化SiO_2膜材料表面平整光滑,而且疏水性能得到改善,当n(PFDTES)∶n(BTESE)=0.4时,膜材料对水的接触角达到(111±0.6)°.对于低浓度的乙醇水溶液,修饰后的膜材料对乙醇具有优先选择透过性,随着修饰量、料液温度的增加,渗透通量和乙醇/水分离系数均升高.当n(PFDTES)∶n(BTESE)=0.4、料液温度为50℃、乙醇质量分数为10%时,渗透通量达到0.162 kg/(m^2·h),乙醇/水分离系数为2.40. 展开更多

关键词 十七氟癸基 有机-无机杂化SiO2膜 渗透汽化 乙醇

在线阅读 下载PDF 职称材料

渗透汽化有机-无机杂化膜研究进展 被引量：3

12

作者 熊柏闻 吴红丹 周志辉 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期433-438,453,共7页

近年来,有机-无机杂化膜的研究受到了广泛关注,随着有机-无机杂化膜制备方法的多样化和分离性能的提高,其研究前景也越来越广阔。该文首先分析了有机-无机杂化膜相比于普通无机膜和有机膜在结构和性能上存在的优势,其次综述了有机-无机... 近年来,有机-无机杂化膜的研究受到了广泛关注,随着有机-无机杂化膜制备方法的多样化和分离性能的提高,其研究前景也越来越广阔。该文首先分析了有机-无机杂化膜相比于普通无机膜和有机膜在结构和性能上存在的优势,其次综述了有机-无机杂化膜的制备方法以及其在醇类、有机酸等有机溶剂或有机混合物中的分离提纯应用,重点讨论了其在渗透汽化中的应用。最后,对有机-无机杂化膜的研究前景进行展望。未来有机-无机杂化膜的研究应借助于新的计算工具,侧重于材料的选择或制备方法的改进,如探索具有多功能化学基团聚合物材料和具有明确层次结构的多孔填料等。 展开更多

关键词 有机-无机杂化膜 膜材料 分离技术 渗透汽化 有机溶剂脱水

在线阅读 下载PDF 职称材料

有机/无机杂化膜渗透汽化分离ABE研究进展 被引量：1

13

作者 何一鸣 郭学彬 +1 位作者 徐洋 展侠 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3-5,共3页

有机/无机杂化膜兼具传统有机膜和无机膜的优良性能,已成为膜分离领域的研究热点之一。有机/无机杂化膜可以分为三类:无机膜支撑有机膜、无机粒子/聚合物杂化膜和表面筛分膜。研究者开发了大量有机/无机杂化膜并将其应用于渗透汽化分离... 有机/无机杂化膜兼具传统有机膜和无机膜的优良性能,已成为膜分离领域的研究热点之一。有机/无机杂化膜可以分为三类:无机膜支撑有机膜、无机粒子/聚合物杂化膜和表面筛分膜。研究者开发了大量有机/无机杂化膜并将其应用于渗透汽化分离丙酮-丁醇-乙醇/水(ABE/W)体系。综述了近年来用于渗透汽化分离ABE/W体系的有机/无机杂化膜研究现状,详细介绍了有机/无机杂化膜微结构、分离性能及两者之间的关系,并针对目前有机/无机杂化膜中存在的问题,对今后的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 渗透汽化 有机/无机杂化膜 ABE/W体系 研究进展

在线阅读 下载PDF 职称材料

合成次数及硅铝比调控SAPO-34分子筛膜的乙醇脱水性能 被引量：3

14

作者 丁婉月 马晓华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期4410-4417,共8页

SAPO-34分子筛膜因其独特的孔道结构和优异的稳定性被广大学者所青睐,目前的研究大多集中在催化、吸附和气体分离等方面,而关于其在液体分离中的研究鲜少报道。本文在Al_(2)O_(3)中空纤维支撑体表面分别一次和二次合成制备了SAPO-34分... SAPO-34分子筛膜因其独特的孔道结构和优异的稳定性被广大学者所青睐,目前的研究大多集中在催化、吸附和气体分离等方面,而关于其在液体分离中的研究鲜少报道。本文在Al_(2)O_(3)中空纤维支撑体表面分别一次和二次合成制备了SAPO-34分子筛膜,考察了四种不同硅铝比对SAPO-34分子筛膜结构形貌和性能的影响,并用于乙醇溶液的渗透汽化脱水,考察了操作温度、原料液中乙醇浓度以及分子筛合成次数对分离效果的影响。研究结果表明,硅铝比为0.5的二次合成的SAPO-34分子筛膜具有连续而致密的分离层和良好的渗透汽化分离性能,60℃下对乙醇(90%)-水(10%)的分离因子可以达到1170,渗透通量为0.9 kg/(m^(2)·h)。 展开更多

关键词 硅铝比 二次生长法 SAPO-34分子筛膜 渗透汽化 乙醇脱水

在线阅读 下载PDF 职称材料

CS@CAU-10复合膜的制备及其对乙醇/水的分离性能

15

作者 崔瑞瑶 王晓东 黄伟 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期106-112,共7页

利用原位生长法在氧化铝载体上制备金属有机骨架CAU-10膜,并在其表面覆盖一层壳聚糖(CS)得到CS@CAU-10复合膜。考察了CAU-10膜合成液浓度、CS醋酸水溶液浓度以及操作温度对膜层的结构和性能的影响。结果表明,在合成液浓度为0.06 mol/L... 利用原位生长法在氧化铝载体上制备金属有机骨架CAU-10膜,并在其表面覆盖一层壳聚糖(CS)得到CS@CAU-10复合膜。考察了CAU-10膜合成液浓度、CS醋酸水溶液浓度以及操作温度对膜层的结构和性能的影响。结果表明,在合成液浓度为0.06 mol/L、CS质量分数为3%时获得的膜层性能最好;升高温度,该膜通量增大、分离因子下降;在30℃时,原料的水质量分数从5%增大到20%,总通量由91 g/(m^(2)·h)增加至450 g/(m^(2)·h),分离因子从497降低至92。该膜与其他乙醇脱水膜相比具有一定的优势。 展开更多

关键词 MOFS CS@CAU-10复合膜 渗透汽化 乙醇溶液 脱水

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向生物燃料乙醇生产的高填充密度板式NaA分子筛膜合成研究 被引量：3

16

作者 邓衍宏 卢久灵 +6 位作者 汪虎 孙浩 李贝贝 曹毅 李辉 张伟 李砚硕 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期24-32,共9页

生物燃料乙醇的推广使用为我国碳中和提供有力支持。通过粮食发酵得到生物燃料乙醇,然而发酵液中乙醇含量较低,需要进一步脱水纯化。膜法渗透汽化技术是最节能的脱水技术,其中分子筛膜是该技术核心。本文采用焙烧辅助继代晶种法于平板... 生物燃料乙醇的推广使用为我国碳中和提供有力支持。通过粮食发酵得到生物燃料乙醇,然而发酵液中乙醇含量较低,需要进一步脱水纯化。膜法渗透汽化技术是最节能的脱水技术,其中分子筛膜是该技术核心。本文采用焙烧辅助继代晶种法于平板载体上制备出高性能NaA分子筛膜.本实验详细考察了母液涂层热处理温度和时间对NaA膜合成的影响.SEM结果显示,涂层能改善载体表面平整度,随着焙烧温度的提升,涂层逐渐平整,然而过高的焙烧温度又导致涂层粗化.因此,用500℃涂层得到的NaA膜表现出平整致密的表面,其厚度仅为1.4μm,而用700℃涂层制备的NaA膜粗糙有缺陷.另外,XRD结果显示用500℃焙烧3 h的涂层合成的NaA膜具有最高的结晶度,因此,用该合成条件得到的NaA膜具有优异的乙醇脱水性能,在60℃时,其渗透通量与渗透侧水含量分别为2.18 kg/(m^(2)·h)和近100%.本文最后利用焙烧辅助继代晶种法连续合成10代NaA膜,结果显示它们都表现出相似的形貌、厚度、结晶度,同时具有相似的乙醇脱水性能.因此,采用改进继代晶种法可以在廉价的陶瓷板式支撑体上合成重复性好、性能优异的NaA膜,有效降低了成本,为其面向生物燃料乙醇生产提供了有力支撑. 展开更多

关键词 生物乙醇 NAA分子筛膜 渗透汽化 继代晶种法 脱水

在线阅读 下载PDF 职称材料

PD@ZIF-8@PPy/PVA混合基质膜渗透汽化乙醇脱水研究 被引量：2

17

作者 吕静 毛恒 +2 位作者 徐李昊 王森 赵之平 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期45-55,共11页

渗透汽化(PV)膜分离技术具有能耗低、效率高、操作简单、不受气-液平衡限制等优点,被广泛应用于生物燃料分离领域.高性能膜材料是该过程能否实现高效分离的关键.依据课题组前期采用聚吡咯(PPy)纳米管外生长ZIF-8颗粒形成连续珍珠项链状(... 渗透汽化(PV)膜分离技术具有能耗低、效率高、操作简单、不受气-液平衡限制等优点,被广泛应用于生物燃料分离领域.高性能膜材料是该过程能否实现高效分离的关键.依据课题组前期采用聚吡咯(PPy)纳米管外生长ZIF-8颗粒形成连续珍珠项链状(ZIF-8@PPy)结构的工作,采用多巴胺对ZIF-8@PPy进行亲水改性制备得到复合材料PD@ZIF-8@PPy,将其引入到聚乙烯醇(PVA)中制备混合基质膜(MMMs),用于渗透汽化乙醇脱水.在40℃下,分离质量分数为90%的乙醇水溶液时,所制膜的分离因子可达582(纯PVA膜的3倍),总通量为278 g/(m^(2)·h)(纯PVA膜的1.8倍),长时稳定性良好.所制PD@ZIF-8@PPy/PVA MMMs在燃料乙醇生产方面具有良好的应用前景. 展开更多

关键词 渗透汽化 PD@ZIF-8@PPy 聚乙烯醇 混合基质膜 乙醇脱水

在线阅读 下载PDF 职称材料